第5章机电一体化系统的接口与电磁兼容技术gmc2ap.ppt

静电屏蔽 带调试孔的屏蔽盒 * 屏蔽线 三绞扭屏蔽线 铜芯 4对双绞扭屏蔽线（屏蔽层接地） 聚氟乙烯绝缘层 铜线编织网（接地） * 低频磁屏蔽 低频磁屏蔽是用来隔离低频（主要指50Hz）磁场和固定磁场（也称静磁场，其幅度、方向不随时间变化，如永久磁铁产生的磁场）耦合干扰的有效措施。 静电屏蔽线或静电屏蔽盒对低频磁场不起隔离作用。必须采用高导磁材料作屏蔽层，以便让低频干扰磁力线只从磁阻很小的磁屏蔽层上通过，使低频磁屏蔽层内部的电路免受低频磁场耦合干扰的影响。有时还将屏蔽线穿在接地的铁质蛇皮管或普通铁管内，同时达到静电屏蔽和低频屏蔽的目的。 * 低频磁屏蔽 多数仪器的外壳采用导磁材料（例如：铁质机壳）作屏蔽层，让低频干扰磁力线从磁阻很小的磁屏蔽层上通过，使受外壳保护的内部电路免受低频磁场耦合干扰的影响。如果将外壳接地，则同时达到静电屏蔽和低频磁屏蔽的目的。 * 高频磁屏蔽 高频磁屏蔽是采用导电良好的金属材料做成屏蔽罩、屏蔽盒等不同的外形，将被保护的电路包围在其中。它屏蔽的干扰对象是高频（40kHz以上）磁场。 干扰源产生的高频磁场遇到导电良好的电磁屏蔽层时，就在其外表面感应出同频率的电涡流，从而消耗了高频干扰源磁场的能量。其次，电涡流也将产生一个新的磁场，抵消了一部分干扰磁场的能量，从而使电磁屏蔽层内部的电路免受高频干扰磁场的影响。 镀铜电磁屏蔽盒 * 高频磁屏蔽 高频磁屏蔽层所需的厚度与干扰频率有关。 1）f ? 1MHz时，用0.05mm厚的金属制成的屏蔽体可将场强度减为原场强的1/100左右 2） f ? 10MHz时，用0.01mm厚的金属制成的屏蔽体可将场强度减为原场强的1/100甚至更低 3） f ? 100MHz时，可在塑料壳体上镀或喷以铜层或银层制成屏蔽体。 若将高频屏蔽层接地，就同时具有静电屏蔽的功能，也常成为电磁屏蔽。 * 军用屏蔽帐篷 几种用导电纤维材料编织而成的军用电磁屏蔽器材（参考常州雷宁电磁屏蔽设备公司资料） 军用 电子方舱 屏蔽通信车 * 2. 接地技术?? “地”可定义为一个等位点或一个等位面，它为电路、系统提供一个参考点位，电路、系统中的各部分电流都必须经“地线”或“地平面”构成电流回路。 接地的目的有两个： 一是为保护人身和设备安全， 二是为了保证设备的正常工作。 ?? 接地系统又分为保护地线、工作地线、地环路和屏蔽接地四种。 * 接地技术的设计特点 1 与传统设计不同,电磁兼容性设计的手段?方法和指标要求并不具有明确的数值关系.有时经验和试验比理论分析更具有价值. 2 具有效果突出、经济性好的优点. 3 看似容易但又难以掌握的一种抑制干扰的方法. * 按接地的作用分为保护性接地和功能性接地两类。地线为电流回流提供一条低阻抗路径和为电路或系统提供等电位参考点或面。 保护性接地又分为： 1）防电击接地：防止电器设备绝缘损坏导致击穿或漏电 ，为故障电流进入大地提供一个低阻抗通道。 2）防雷接地：为雷击电流提供泄放通道. 3）防静电接地：防止由于静电积累对人体和设备造成危害，为静电电荷提供泄漏通道及时将静电引入大地。 * 功能性接地又分为： 1）悬浮地： 悬浮地是指设备的地线系统与壳体构件的接大地系 统在电气上相互绝缘，以防止壳体构件中的电磁干扰传导到设备中去。 * 但悬浮地的设备容易出现静电积累，当积累到一定 程度会发生静电放电，特别是处在雷电的环境中。当 电网相线一旦与壳体短路也会引起触电危险。为了消 除静电放电,绝缘电阻应控制在100k?~100M ?范围内。 所以悬浮地方式不宜用于通信系统。 * 2）单点接地：把整个系统中某一结构点作为接地基准点，系统中所有各单元的信号地都连接到这一点上。其中又分并联单点接地和串联单点接地。见图 1 2 3 串联单点接地 优点：简单 缺点：有公共阻抗耦合 并联单点接地 优点：无公共阻抗耦合 缺点：接地线过长高频能差 I3 I1 I2 I3 A B C * 串、并联单点接地 1）串联单点接地因各单元共用一条接地基准线，易引起公共地阻抗耦合。为了减小公共地阻抗耦合，多级电路低电平输入级的接地点应最接近参考地，若把参考地移到高电平端，会造成输入级接地点对参考地的电位差最大，是极不稳定的。 2）并联单点接地在低频时能有效避免各单元之间的地阻抗干扰，高频时相邻地线之间的电感和电容耦合增强,造成各单元之间的相互干扰。 所以并联单点接地适用于频率1MHz场合。 * 3)多点接地